高曉偉，張 吉

(1．核工業(yè)二一六大隊(duì)，新疆烏魯木齊 830011;2．鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津 300142)

0 引言

高密度電法在物探外業(yè)工作中，由于某些操作或儀器原因，往往使數(shù)據(jù)中包含人為錯(cuò)誤，或外界干擾產(chǎn)生的量值較大的“過失誤差”以及量值較小的“偶然誤差”。因此，在對高密度電法或電測深法數(shù)據(jù)進(jìn)行反演之前要先對其進(jìn)行預(yù)處理，目的是限制“過失誤差”和壓制“偶然誤差”對反演結(jié)果的影響。

常規(guī)的電法處理軟件一般具有數(shù)據(jù)預(yù)處理功能，但這些功能有些人機(jī)交互性不好;有些則對數(shù)據(jù)格式有著嚴(yán)格的限制，只能處理少數(shù)數(shù)據(jù)。為解決上述問題，本文基于Visual Studio 2010平臺，采用VC++語言，開發(fā)出了一套人機(jī)交互界面友好、數(shù)據(jù)格式簡單、通用性強(qiáng)的電法數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件。

1 電法數(shù)據(jù)可視化預(yù)處理技術(shù)路線［1］

電法數(shù)據(jù)可視化預(yù)處理軟件的核心在于可視化的人機(jī)交互數(shù)據(jù)編輯，其具體步驟為:

(1)打開數(shù)據(jù)，并將其以圖形(圖像)的方式實(shí)時(shí)顯示于計(jì)算機(jī)屏幕等輸出設(shè)備上;

(2)人工選擇或自動標(biāo)識畸變數(shù)據(jù)點(diǎn);

(3)對畸變數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整;

(4)重復(fù)(2)、(3)步驟直至所有畸變數(shù)據(jù)點(diǎn)都做好調(diào)整;

(5)保存數(shù)據(jù)。

圖1為本電法數(shù)據(jù)預(yù)可視化預(yù)處理軟件電阻率畸變點(diǎn)編輯流程圖。

預(yù)處理軟件開發(fā)的關(guān)鍵點(diǎn)在于電法數(shù)據(jù)的顯示及畸變點(diǎn)人機(jī)交互選擇與編輯，為解決上述問題，實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀、高效的數(shù)據(jù)編輯，本文采用了微軟MFC類庫提供的CToolTipCtrl類實(shí)現(xiàn)了電阻率數(shù)值的實(shí)時(shí)顯示，并采用反色繪圖模式實(shí)現(xiàn)了視電阻率畸變點(diǎn)調(diào)整過程中的高效重繪。

圖1 高密度電法數(shù)據(jù)預(yù)可視化預(yù)處理軟件電阻率畸變點(diǎn)編輯流程Fig.1 Editing process of distortion point of resistivity of pre-processing software by high density electrical method

2 電法數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件開發(fā)的關(guān)鍵點(diǎn)［2］

2．1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為加強(qiáng)軟件通用性，高密度電法數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件在設(shè)計(jì)時(shí)采用了最簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)(或數(shù)據(jù)點(diǎn)層號)及視電阻率三列的文本數(shù)據(jù)格式，三列之間可采用任意數(shù)量的空格或制表符加以分割。圖2為本軟件兼容的一個(gè)典型的高密度電法測試數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式截圖，對于其他儀器的數(shù)據(jù)，可利用Excel等常規(guī)軟件將其整理成本格式即可。

2．2 基于VC++的Tip提示類實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示

數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互顯示是可視化預(yù)處理軟件的核心技術(shù)之一，為了提高本軟件的使用便捷性，采用CToolT-ipCtrl類提供的實(shí)時(shí)Tip技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了讓鼠標(biāo)提示窗口跟著鼠標(biāo)在屏幕上移動。

圖2 本電法數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件兼容數(shù)據(jù)格式Fig.2 Compatible data format of pre-processing software

具體實(shí)現(xiàn)方法如下:

(1)在View里添加CToolTipCtrl變量m_tool;

(2)重載View類的OnMouseMove函數(shù)，并在其中添加如下代碼:

str．Format("橫 坐 標(biāo):%6．3f 層 序 號:%3d 視電阻率:%6．3f"，

m_HDRData．m_Data［m_nSelectedPoint］．x，//當(dāng)前選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)的橫坐標(biāo)

m_HDRData．m_Data［m_nSelectedPoint］．y，//當(dāng)前選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)的縱坐標(biāo)

m_HDRData．m_Data［m_nSelectedPoint］．rho);//當(dāng)前選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)的視電阻率

m_ToolTip．UpdateTipText(str，this);//實(shí)時(shí) Tip 顯示更新

在進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯時(shí)，隨著鼠標(biāo)的移動，Tip提示框的電阻率也實(shí)時(shí)變化，方便將電阻率調(diào)整到需要的數(shù)值。

2．3 數(shù)據(jù)人機(jī)交互編輯過程中的重繪技術(shù)

在數(shù)據(jù)編輯過程采用局部重繪的方式實(shí)現(xiàn)了電阻率數(shù)據(jù)的高效實(shí)時(shí)顯示，其關(guān)鍵在于選擇反色繪圖模式，重載OnMouseMove函數(shù)，在鼠標(biāo)移動過程中隨著鼠標(biāo)移動不斷對上一個(gè)像素點(diǎn)所繪圖形進(jìn)行反色重繪，并對新像素點(diǎn)位置進(jìn)行繪圖，具體實(shí)現(xiàn)方式如下。

dc．SetROP2(R2_NOT);//選擇反色的繪圖模式

//以下為對鼠標(biāo)位于上一個(gè)像素點(diǎn)時(shí)所繪圖形進(jìn)行反色重繪

dc．MoveTo(CPoint(cp － GetDeviceScrollPosition()));

dc．LineTo(CPoint(lp － GetDeviceScrollPosition()));

dc．MoveTo(CPoint(cp － GetDeviceScrollPosition()));

dc．LineTo(CPoint(rp － GetDeviceScrollPosition()));

dc．Rectangle((cp．x － m_HDRData．m_nPointRadious－GetDeviceScrollPosition()．x)，

(cp．y－ m_HDRData．m_nPointRadious－ GetDeviceScrollPosition()．y)，

(cp．x+m_HDRData．m_nPointRadious－ GetDeviceScrollPosition()．x)，

(cp．y+m_HDRData．m_nPointRadious－ GetDeviceScrollPosition()．y));

//以下為鼠標(biāo)位于本像素點(diǎn)時(shí)實(shí)時(shí)繪制圖形

dc．MoveTo(CPoint(point－ GetDeviceScrollPosition()));

dc．LineTo(CPoint(lp － GetDeviceScrollPosition()));

dc．MoveTo(CPoint(point－ GetDeviceScrollPosition()));

dc．LineTo(CPoint(rp － GetDeviceScrollPosition()));

dc．Rectangle((point．x － m_HDRData．m_nPointRadious－GetDeviceScrollPosition()．x)，

(point．y － m_HDRData．m_nPointRadious－ GetDeviceScrollPosition()．y)，

(point．x+m_HDRData．m_nPointRadious － GetDeviceScrollPosition()．x)，

(point．y+m_HDRData．m_nPointRadious － GetDeviceScrollPosition()．y));

cp．y=point．y;

3 應(yīng)用效果及結(jié)論

依照上述技術(shù)路線，采用在Visual Studio平臺下，采用VC++語言開發(fā)出了本高密度電法數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件。

經(jīng)過大量的試驗(yàn)驗(yàn)證及若干鐵路勘查、公路路基勘查項(xiàng)目的使用，證明本軟件人機(jī)交互界面友好，數(shù)據(jù)兼容性強(qiáng)，數(shù)據(jù)處理效果良好，是一款優(yōu)秀的高密度電法數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件，并值得推廣應(yīng)用。

圖3 高密度電法數(shù)據(jù)與處理軟件界面截圖Fig.3 Sectional drawing of data of high density electrical method and processing software interface

圖4 畸變點(diǎn)手工編輯及電阻率實(shí)時(shí)Tip顯示Fig.4 Manual editing of distortion point and real-time tip display of resistivity

［1］ 利奕年，羅延鐘．高密度電法視電阻率數(shù)據(jù)預(yù)處理算法［J］．物探化探計(jì)算技術(shù)，2006，28(4):328．

［2］ 董浩斌，王傳雷．高密度電法的發(fā)展與應(yīng)用［J］．地學(xué)前緣，2003，10(1):171－176．